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Agrupamento de Escolas da Senhora da Hora
Curso Profissional de Técnico de Multimédia
Informação Prova da Disciplina de Física - Módulo: 1 – Forças e Movimentos; Estática
Modalidade da Prova: Escrita Ano Letivo 2015/16
Conteúdos Competências Específicas Estrutura da Prova (tipo de questão)
Cotação Critérios de
Classificação Material
A Física estuda
interações entre
corpos
Lei das
interações
recíprocas
Movimento
unidimensional
com velocidade
Compreender que dois corpos A e B estão
em interacção se o estado de movimento ou
de repouso de um depende da existência do
outro.
Compreender que, entre dois corpos A e B
que interagem, a força exercida pelo corpo A
no corpo B é simétrica da força exercida
pelo corpo B no corpo A (Lei das acções
recíprocas).
Identificar pares acção-reacção em
situações de interacções de contacto e à
distância, conhecidas do dia-a-dia do aluno.
Verificar que a descrição do movimento
unidimensional de um corpo exige apenas
um eixo de referência orientado com uma
A prova integra itens de
tipologia diversificada,
que pretendem avaliar
competências nos
diferentes domínios, de
acordo com os objetivos
de aprendizagem, e que
se encontram
estruturados em torno de
informações que podem
ser fornecidas sob a
forma de pequenos
textos, figuras, gráficos
ou tabelas.
Escolha múltipla,
associação ou
correspondência, valor
lógico e completamento.
Cálculo de uma ou mais
grandezas.
Resposta curta.
4
43
A ausência de
resposta ou resposta
totalmente incorreta
terá cotação zero.
Em todas as
respostas o aluno
deve demonstrar que
conhece o
vocabulário específico
da disciplina.
O raciocínio deve ser
expresso de forma
clara e organizada.
O aluno
apenas pode
usar, como
material de
escrita, caneta
ou
esferográfica
de tinta
indelével, azul
ou preta.
Os alunos
devem ser
portadores de
material de
desenho e de
medida (lápis,
borracha e
régua
graduada) e de
calculadora.
Não é
constante
Características
do movimento
unidimensional
origem.
Identificar, neste tipo de movimento, a
posição em cada instante com o valor,
positivo, nulo ou negativo, da coordenada da
posição no eixo de referência.
Calcular deslocamentos entre dois instantes
t1 e t2 através da diferença das suas
coordenadas de posição, nesses dois
instantes:
Concluir que o valor do deslocamento, para
qualquer movimento unidimensional, pode
ser positivo ou negativo.
Distinguir, utilizando situações reais, entre o
conceito de deslocamento entre dois
instantes e o conceito de espaço percorrido
no mesmo intervalo de tempo.
Compreender que a posição em função do
tempo, no movimento unidimensional, pode
ser representada num sistema de dois eixos,
correspondendo o das ordenadas à
coordenada de posição e o das abcissas aos
instantes de tempo.
Inferir que, no movimento unidimensional, o
valor da velocidade média entre dois
instantes t2 e t1 é
Concluir que, como consequência desta
definição, o valor da velocidade média pode
Resposta aberta.
Dados que são
imprescindíveis à
resolução de cada
questão estão indicados
no respetivo enunciado.
permitido o uso
de corretor.
Movimento
uniforme
ser positivo ou negativo e interpretar o
respectivo significado físico.
Compreender que, num movimento
unidimensional, a velocidade instantânea é
uma grandeza igual à velocidade média
calculada para qualquer intervalo de tempo
se a velocidade média for constante.
Concluir que o sentido do movimento, num
determinado instante, é o da velocidade
instantânea nesse mesmo instante.
Reconhecer que a velocidade é uma
grandeza vectorial que, apenas no
movimento unidireccional pode ser expressa
por um valor algébrico seguido da respectiva
unidade.
Verificar que a coordenada de posição x2
num instante t2 é dada por x2 = x1 + v(t2 −
t1) , em que x1 é a coordenada de posição
no instante t1. Esta é a equação do
movimento unidimensional uniforme, isto é,
com velocidade constante.
Simplificar a equação do movimento com
velocidade constante, fazendo t1 = 0, x2 =
x e x1 = x0, o que corresponde a denominar
por x0 a coordenada de posição no instante t
3
Lei da inércia
= 0, o que permite obter: x = x0 + vt .
Identificar, na representação gráfica da
expressão x = x0 + vt , com v = const. , a
velocidade média (que coincide com a
velocidade instantânea) entre dois instantes
com o declive da recta x = f (t ).
Reconhecer que, do ponto de vista do
estudo da Mecânica, um corpo pode ser
considerado um ponto com massa quando
as suas dimensões são desprezáveis em
relação às dimensões do ambiente que o
influencia.
Compreender a importância de se poder
estudar o movimento de translação de um
corpo, estudando o movimento de um
qualquer ponto do corpo.
Reconhecer que o repouso ou movimento de
um corpo se enquadra num determinado
sistema de referência.
Identificar a força como responsável pela
variação da velocidade de um corpo.
Compreender que um corpo permanecerá
em repouso ou em movimento
unidimensional (rectilíneo) com velocidade
constante enquanto for nula a resultante das
forças que sobre ele actuam (Lei da Inércia).
Aplicar a Lei da Inércia a diferentes
situações, conhecidas do aluno, e interpretá-
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las com base nela.
Distinguir entre referenciais inerciais e
referenciais não inerciais.
Definir massa inercial como sendo uma
propriedade inerente a um corpo, que mede
a sua inércia, independente quer da
existência de corpos vizinhos, quer do
método de medida.
Reconhecer que a massa inercial de um
corpo e o seu peso são grandezas distintas.
Compreender que um corpo permanecerá
em repouso ou em movimento
unidimensional (rectilíneo) com velocidade
constante enquanto for nula a resultante das
forças que sobre ele actuam (Lei da Inércia).
Aplicar a Lei da Inércia a diferentes
situações, conhecidas do aluno, e interpretá-
las com base nela.
Distinguir entre referenciais inerciais e
referenciais não inerciais.
Definir massa inercial como sendo uma
propriedade inerente a um corpo, que mede
a sua inércia, independente quer da
existência de corpos vizinhos, quer do
método de medida.
Reconhecer que a massa inercial de um
corpo e o seu peso são grandezas distintas.
Movimento
unidimensional
com aceleração
constante
Movimento
uniformemente
variado
Inferir da representação gráfica x = f (t ) que,
se a velocidade média variar com o tempo, o
gráfico obtido deixa de ser uma recta.
Identificar a velocidade instantânea, num
determinado instante, com o declive da recta
tangente, nesse instante, à curva x = f (t ).
Compreender que, no movimento
unidimensional, a aceleração média entre
dois instantes t2 e t1 é
em que v1 e v2 são os valores da velocidade
instantânea nos instantes t1 e t2,
respectivamente.
Compreender que a aceleração instantânea
é uma grandeza igual à aceleração média
calculada para qualquer intervalo de tempo
se, num movimento unidimensional, a
aceleração média for constante.
Verificar que a representação gráfica da
velocidade em função do tempo para o
movimento unidimensional com aceleração
constante tem como resultado uma recta.
Verificar que a representação gráfica da
posição em função do tempo para o
movimento unidimensional com aceleração
constante tem como resultado uma curva.
Reconhecer que a aceleração é uma
grandeza vectorial que, apenas no
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Lei fundamental
da Dinâmica
movimento unidireccional pode ser expressa
por um valor algébrico seguido da respectiva
unidade.
Verificar que a aceleração adquirida por um
corpo é directamente proporcional à
resultante das forças que sobre ele actuam e
inversamente proporcional à sua massa (Lei
fundamental da Dinâmica).
Compreender que a direcção e o sentido da
aceleração coincidem sempre com a
direcção e o sentido da resultante das forças,
então .
Decompor um vector em duas componentes
perpendiculares entre si.
Aplicar a Lei fundamental da Dinâmica e a
Lei das interacções recíprocas às seguintes
situações:
Um corpo assente numa superfície
polida, horizontal, actuado por forças
constantes cuja direcção pode ser
paralela, ou não, à superfície.
Dois corpos em contacto, assentes
numa mesa polida, horizontal, actuados
por forças constantes cuja direcção
pode ser paralela ou não à direcção da
superfície da mesa.
Interpretar a origem da força de atrito com
49
Sistemas de
partículas
Definição e
base na rugosidade das superfícies em
contacto.
Verificar que o módulo da força de atrito
estático entre um corpo e o plano sobre o
qual se encontra é F ≤ μe Rn, em que Rn é o
módulo da força exercida pelo plano no
corpo.
Reconhecer em que situações é útil a
existência de força de atrito.
Aplicar a Lei fundamental da Dinâmica e a
Lei das interacções recíprocas às seguintes
situações em que existe atrito entre os
materiais das superfícies em contacto:
Um corpo assente numa superfície
horizontal, actuado por forças
constantes cuja direcção pode ser
paralela, ou não, à superfície.
Dois corpos em contacto, assentes
numa mesa horizontal, actuados por
forças constantes cuja direcção pode
ser paralela ou não à direcção da
superfície da mesa.
Reconhecer que a força de atrito depende da
força normal entre as superfícies e que esta
não é sempre numericamente igual ao peso
de um dos corpos.
características
de centro de
massa de um
sistema de
partículas
Resultante das
forças internas
de um sistema
Considerar um sistema de partículas como
um conjunto de partículas com massas
iguais ou diferentes que podem mover-se
umas em relação às outras.
Reconhecer o centro de massa de um
sistema de partículas como um ponto com
características especiais.
Definir a coordenada posição do centro de
massa de um sistema de duas partículas,
situado na linha que as une:
, em que x1 (x2) é a
coordenada da posição da partícula de
massa m1 (m2) ao longo dessa linha.
Definir matematicamente a posição de
centro de massa de um sistema de N
partículas em relação a um determinado
referencial:
em que é a posição, em relação ao
referencial considerado da partícula de
massa mi.
Concluir, a partir da definição de centro de
massa, que se um corpo rígido possui um
elemento de simetria, o centro de massa
está sobre esse elemento de simetria.
Concluir que a velocidade e aceleração do
centro de massa, em relação a um
Corpo rígido
Caracterização
de corpo rígido
como modelo
ideal
Movimento de
translação de
um corpo
rígido. Forças
determinado referencial, são dadas pelas
expressões:
e
em que e são, respectivamente a
velocidade e aceleração da partícula de
massa mi em relação ao referencial
considerado.
Deduzir da lei das acções recíprocas que a
resultante das forças internas de um sistema
de partículas é nula.
Concluir que a resultante das forças
aplicadas a um sistema de partículas é igual
à resultante das forças exteriores que
actuam no sistema.
Definir um corpo rígido como um sistema de
partículas cujas distâncias mútuas se
mantêm constantes no tempo.
Compreender que esta definição é um
modelo da situação real.
Concluir que as forças não se poderiam
propagar ao longo de um corpo rígido se as
ligações entre as partículas fossem rígidas.
Definir movimento de translação pura de um
corpo rígido como aquele em que os
vectores deslocamento entre dois intervalos
exteriores
Determinação
da posição do
centro de
massa.
Movimento de
rotação de um
de tempo de todas as partículas são iguais.
Deduzir da segunda lei da dinâmica aplicada
ao corpo rígido que a resultante das forças
exteriores aplicadas ao corpo é igual à
massa total do sistema vezes a aceleração
do centro de massa:
Inferir que um corpo rígido pode ser
considerado, no que respeita ao movimento
de translação pura, como uma partícula na
posição do centro de massa, em que está
concentrada toda a massa do sistema.
Concluir que quando a resultante das forças
exteriores que actuam num corpo rígido é
nula, o movimento do corpo rígido é de
translação pura com velocidade constante.
Definir centro de gravidade de um corpo
rígido como o ponto em se pode considerar
aplicada a força de gravidade.
Identificar o centro de gravidade de um
corpo rígido num campo gravítico uniforme
como sendo coincidente com o centro de
massa.
Definir movimento de rotação pura de um
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corpo rígido.
Momento de
forças
exteriores
corpo rígido em torno de um eixo fixo como
aquele em que todas as partículas do corpo
efectuam movimento circular em torno de
pontos desse eixo fixo, mantendo
inalteradas as distâncias mútuas.
Compreender que uma força que actua
num corpo rígido pode fazê-lo rodar em
torno de um eixo fixo, se a sua linha de
acção não passa por esse eixo, e que esse
movimento não ocorre quando a linha de
acção da força passa pelo eixo.
Definir momento de uma força que
actua num ponto P, em relação a um ponto
O, como um vector com as seguintes
características:
Módulo igual ao produto
, em que θ é o
ângulo que o vector faz com o vector
.
Direcção perpendicular ao plano
definido por e .
Sentido tal que , e estão
entre si como os eixos Ox, Oy e Oz,
num referencial com origem em O.
Concluir, a partir da lei das acções
recíprocas, que a resultante dos momentos
de todas as forças interiores que actuam
Estática
Definição de
equilíbrio de um
corpo rígido
Aplicações
num sistema de partículas, em relação a um
ponto, é nula.
Inferir que o movimento de rotação de um
corpo rígido em relação a um eixo é
determinado pela resultante dos momentos
das forças exteriores em relação a esse
eixo.
Definir equilíbrio estático de uma partícula
num referencial como uma situação em que
a partícula está em repouso nesse
referencial sujeita às forças que nela
actuam.
Concluir, a partir da segunda lei da
dinâmica, que, numa situação de equilíbrio
estático, a resultante das forças que actuam
sobre a partícula é nula.
Generalizar a definição de equilíbrio estático
de uma partícula à definição de equilíbrio de
translação de um corpo rígido: um corpo
rígido não efectua movimento de translação
se a resultante de todas as forças exteriores
que nele actuam for nula.
Deduzir que, numa situação de equilíbrio
estático de translação num determinado
referencial, o centro de massa do corpo
rígido está em repouso nesse referencial.
Verificar que um corpo rígido em equilíbrio
estático de translação pode efectuar
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movimento de rotação em torno do seu
centro de massa.
Enunciar as duas condições de equilíbrio
estático de um corpo rígido:
a resultante de todas as forças
exteriores que nele actuam é nula e é
também nula;
a resultante dos momentos de todas as
forças exteriores que nele actuam em
relação a um ponto qualquer de um
referencial fixo é também nula.
Estudar as condições de equilíbrio estático
em diferentes situações reais.